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1、
西南大學(xué)網(wǎng)絡(luò)與繼續(xù)教育學(xué)院課程考試答題卷
學(xué)號: 姓名: 層次:專升本
類別: 網(wǎng)教 專業(yè): 土木工程 2016年 5月
課程名稱【編號】:鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計 【0759】 A卷
題號
一
二
三
四
五
總分
評卷人
得分
(橫線以下為答題區(qū))
一、問答題(10分/題,共40分)
1、設(shè)置檁條拉條有何作用?如何設(shè)置檁條拉條?
答:①為了給檁條提供側(cè)向支承,減小檁條沿屋面坡度方向的跨度,減小檁條在施工和使用階段的側(cè)向變形和扭轉(zhuǎn)
2、。
②當(dāng)檁條的跨度4~6m時,宜設(shè)置一道拉條;當(dāng)檁條的跨度為6m以上時,應(yīng)布置兩道拉條。屋架兩坡面的脊檁須在拉條連接處相互聯(lián)系,或設(shè)斜拉條和撐桿。Z形薄壁型鋼檁條還須在檐口處設(shè)斜拉條和撐桿。當(dāng)檐口處有圈梁或承重天溝時,可只設(shè)直拉條并與其連接。當(dāng)屋蓋有天窗時,應(yīng)在天窗兩側(cè)檁條之間設(shè)置斜拉條和直撐桿。
2、屋架中,匯交于節(jié)點的拉桿數(shù)越多,拉桿的線剛度和所受的拉力越大時,則產(chǎn)生的約束作用越大,壓桿在節(jié)點處的嵌固程度越大,壓桿的計算長度越小,根據(jù)這個原則桁架桿件計算長度如何確定?
答:⑴桁架平面內(nèi):弦桿、支座斜桿、支座豎桿---桿端所連拉桿少,本身剛度大,則;其他中間腹桿:上弦節(jié)點所連拉桿少,
3、近似鉸接或者下弦節(jié)點處、下弦受拉且剛度大,則 ;
⑵桁架平面外:對于腹桿發(fā)生屋架外的變形,節(jié)點板抗彎剛度很小,相當(dāng)于板鉸,??;范圍內(nèi),桿件內(nèi)力改變時,則
⑶斜平面:腹桿計算長度
3、選擇軸心受壓實腹柱的截面時應(yīng)考慮哪些原則?
答:1.面積的分布應(yīng)盡量開展,以增加截面的慣性矩和回轉(zhuǎn)半徑,提高柱的整體穩(wěn)定
性和剛度;2.使兩個主軸方向等穩(wěn)定性,以達到經(jīng)濟效果;3.便于與其他構(gòu)件連接;4.盡可能構(gòu)造簡單,制造省工,取材方便。
4、試述屋面支撐的種類及作用。
答:種類:上弦橫向水平支撐、下弦橫向水平支撐、下弦縱向水平支撐、豎向支撐、系桿。
作用:1、保證屋蓋結(jié)構(gòu)的幾何穩(wěn)定性;2、
4、保證屋蓋結(jié)構(gòu)的空間剛度和整體性;3、為受壓弦桿提供側(cè)向支撐點;4、承受和傳遞縱向水平力;5、保證結(jié)構(gòu)在安裝和架設(shè)過程中的穩(wěn)定性。
二、計算題(10分/題,共20分)
1、一鋼桁架的受壓腹桿,采用填板連接而成的雙角鋼T形截面構(gòu)件,角鋼用2L505.腹桿的兩端分別焊于上、下弦桿的節(jié)點板上,節(jié)點中心距為1.2m,角鋼截面特性如圖所示。確定在節(jié)點板間連接兩角鋼的填板數(shù)。
答:用填板連接而成的雙角鋼T形截面受壓構(gòu)件,若按實腹式受壓構(gòu)件進行計算,則填板間距S≤40i,對于雙角鋼T形截面時,i取一個角鋼與填板平行的形心軸的回轉(zhuǎn)半徑。同時規(guī)定受壓構(gòu)件的兩個側(cè)向支承點之間的填板數(shù)不得少于2個。由于S≤
5、40i=40ix=401.53=61.2cm,只需設(shè)置1塊,而受壓構(gòu)件設(shè)置的最小數(shù)是2塊,故該受壓腹桿應(yīng)設(shè)置2塊。
2、如圖所示上弦桿與腹桿之間的節(jié)點板,上弦桿為2L10010,節(jié)點板厚t=12mm。承受集中力P=37.44kN,弦桿內(nèi)力差△N=421200N,為了便于在上弦擱置大型屋面板,節(jié)點板的上邊緣可縮進肢背8mm,用塞縫連接。求:上弦桿角鋼趾部角焊縫的焊腳尺寸。
答:肢背:hf=t/2=6mm,lw=360-12=348mm。
承受集中力P=37.44kN,則:
τf=P/20.7hflw=37440/(20.76348)=13 N/mm2
6、肢尖:肢尖焊縫承擔(dān)弦桿內(nèi)力差421200N,偏心距e=10-2.5=7.5cm,偏心彎矩:
M=△N e=42120075=31590000Nmm,hf =8mm,則
τ△N =△N/(20.7 hf lw)=421200/(20.78348)=108 N/mm2
σM=M/WW=631590000/(20.783482)=140 N/mm2
[τ2△N+(σM/1.22)2]1/2=[1072+(138/1.22)2]1/2=158 N/mm2
7、,設(shè)計軸心壓力為1500kN,鋼材為Q235-B,截面無削弱。
解: (1)初選截面:設(shè)(b類)
則,
選2[32a,,其面積,
(2)驗算實軸的整體穩(wěn)定
,b類截面,查表得
,繞實軸的整體穩(wěn)定滿足。
(3)確定柱寬
設(shè),
取b=330mm,如下圖所示。
(4)驗算虛軸的整體穩(wěn)定
,,
截面對虛軸的參數(shù):
130
, ,
,繞虛軸的整體穩(wěn)定滿足。
(5)綴板的設(shè)計
選用綴板尺寸為-,則,取,
分支線剛度
綴板線剛度
則
橫向剪力
取焊腳尺寸,采用繞角焊,則焊縫計算長度為
驗算焊縫:,
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